Грамположительные спорообразующие бактерии. Презентация по микробиологии: "Возбудитель сибирской язвы" (высшая школа) Морфология возбудителя сибирской язвы

Сибирская язва - острая антропонозная инфекционная болезнь, вызываемая Bacillus anthracis, характеризуется тяжелой интоксикацией, поражением кожи, лимфатических узлов.

Таксономия. Возбудитель относится к отделу Firmicutes, роду Bacillus.

Морфологические свойства. Очень крупные грамположительные палочки с обрубленными концами, в мазке из чистой культуры располагаются короткими цепочками (стрептобациллы). Неподвижны; образуют расположенные центрально споры, а также капсулу.

Культуральные свойства. Аэробы. Хорошо растут на простых питательных средах в диапазоне температур 10--40С, температурный оптимум роста 35С. На жидких средах дают придонный рост; на плотных средах образуют крупные, с неровными краями, шероховатые матовые колонии (R-форма). На средах, содержащих пенициллин, через 3ч роста сибиреязвенные бациллы образуют сферопласты, расположенные цепочкой и напоминающие в мазке жемчужное ожерелье.

Биохимические свойства. Ферментативная активность достаточно высока: возбудители ферментируют до кислоты глюкозу, сахарозу, мальтозу, крахмал, инулин; обладают протеолитической и липолитической активностью. Выделяют желатиназу, обладают слабой гемолитической, лецитиназной и фосфатазной активностью.

Выделяют желатиназу, проявляют низкую гемолитическую, лецитиназную и фосфатазную активность.

Антигены и факторы патогенности. Содержат родовой соматический полисахаридный и видовой белковый капсульный антигены. Образуют белковый экзотоксин, обладающий антигенными свойствами и состоящий из нескольких компонентов (летальный, протективный и вызывающий отеки). Вирулентные штаммы в восприимчивом организме синтезируют сложный экзотоксин и большое количество капсульного вещества с выраженной антифагоцитарной активностью.

Резистентность. Вегетативная форма неустойчива к факторам окружающей среды, споры чрезвычайно устойчивы и сохраняются в окружающей среде, выдерживают кипячение. Чувствительны к пенициллину и другим антибиотикам; споры устойчивы к антисептикам.

Эпидемиология и патогенез. Источник инфекции -- больные животные, чаще крупный рогатый скот, овцы, свиньи. Человек заражается в основном контактным путем, реже алиментарно, при уходе за больными животными, переработке животного сырья, употреблении мяса. Входными воротами инфекции в большинстве случаев являются поврежденная кожа, значительно реже слизистые оболочки дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта. В основе патогенеза лежит действие экзотоксина, который вызывает коагуляцию белков, отек тканей, приводят к развитию токсико-инфекционного шока.

Клиника. Различают кожную, легочную и кишечную формы сибирской язвы. При кожной (локализованной) форме на месте внедрения возбудителя появляется характерный сибиреязвенный карбункул, сопровождается отеком. Легочная и кишечная формы относятся к генерализованным формам и выражаются геморрагическим и некротическим поражением соответствующих органов.

Иммунитет. После перенесенной болезни развивается стойкий клеточно-гуморальный иммунитет.

Микробиологическая диагностика:

Наиболее достоверным методом лабораторной диагностики сибирской язвы является выделение из исследуемого материала культуры возбудителя. Диагностическую ценность представляют также реакция термопреципитации по Асколи и кожно-аллергическая проба.

Бактериоскопическое исследование. Изучение окрашенных по Граму мазков из патологического материала позволяет обнаружить возбудителя, представляющего собой грамположительную крупную неподвижную стрептобациллу. В организме больных и на белковой питательной среде микроорганизмы образуют капсулу, в почве-- споры.

ВОЗБУДИТЕЛЬ СИБИРСКОЙ ЯЗВЫ - Bacillus anthracis, род Bacillus Сибирская язва - острое инфекционное заболевание сельскохозяйственных и диких животных, а также человека, характеризующееся лихорадкой, септицемией, кровоизлияниями в ткани и органы, образованием карбункулов. Возможно сверхострое течение (крс, мрс). У свиней часто протекает с поражением заглоточных лимфатических узлов.

Bacillus anthracis Под разными названиями была описана с незапамятных времен Гомером, Гиппократом, Цельсием 1788 году название болезни дал С.С. Андреевский – штабной лекарь Челябинского округа Возбудитель болезни обнаружен: А.Паллендером (Германия) в 1849 г. К.Давеном (Франция) 1850 г. Ф.А.Брауэлем –профессором Дерптского ветучилища в 1857 г. Детально сибирскую язву изучили Р.Кох (1876), Л.Пастер (1877) и Л.С.Ценковский (1883).

Морфология Возбудитель крупная неподвижная грамположительная палочка длиной 6-8 мкм и шириной 1,0-1,5 мкм. Содержит дифференцированный нуклеоид (ядро). В мазках располагается одиночно или чаще цепочками. Концы бацилл в окрашенных препаратах как бы срезаны под прямым углом.

Защитные механизмы возбудителя сибирской язвы Высокая устойчивость возбудителя сибирской язвы к неблагоприятным факторам обуславливается тем, что в организме он образует капсулу, вне организма – спору. Капсула образуется в восприимчивом и неиммунном организме, а также иногда на средах с добавлением крови или сыворотки. Капсула выполняет защитную функцию и является носителем вирулентности. Бескапсульные штаммы авирулентны. Споры появляются при доступе кислорода воздуха, недостатке питательных веществ и даже в дистиллированной воде при С. Споры располагаются посередине микробной клетки и имеют овальную форму. На питательной среде при температуре 37 С молодые споры прорастают через 1-2 ч, старые через 5-7 ч. В каштановых и черноземных почвах в летнее время споры могут прорастать, образуя вегетативные клетки, которые с наступлением осени снова превращаются в исходные формы.

В лабораторию направляют ухо от трупа животного, перевязанное у основания (ухо отрезают с той стороны, на которой лежит труп), или кровь из надреза уха в виде толстого мазка на двух предметных стеклах. Чтобы исключить попадание возбудителя во внешнюю среду, место разреза прижигают шпателем. От трупов свиней для лабораторного исследования отправляют заглоточные лимфатические узлы и участки отечной соединительной ткани. Если подозрение на сибирскую язву возникло в ходе вскрытия, его прекращают и на исследование направляют часть селезенки. Нативный материал помещают в чистую посуду (пробирки, банки). Высушенные мазки кладут в чашки Петри, которые оборачивают плотной бумагой. На упаковке делают надпись «Мазок не фиксирован!» Посуду с материалом помещают во влагонепроницаемую тару, обвязывают, пломбируют или опечатывают, делают надпись «Верх. Осторожно!» и с сопроводительными документами нарочным направляют в лабораторию. Материал для исследования

Лабораторная диагностика возбудителя сибирской язвы Бактериоскопия (окраска по Михину, по Ольту, по Граму) Выделение чистой культуры и идентификациюя возбудителя по культурально-морфологическим признакам. Биопроба (2 белые мыши или морские свинки) Тест «жемчужного ожерелья» Фаготипирование Гемолитическая активность (-) Реакция с сибиреязвенной люминесцирующей сывороткой (+) Подвижность (-) Реакция преципитации (РП)

Способы окрашивания возбудителя Из поступившего в лабораторию материала готовят мазки и окрашивают по Граму. Для выявления капсулы мазки окрашивают одним из методов (методы Михина, Гимзы, Ольта и т. д.), а также сибиреязвенными люминесцирующими сыворотками. В окрашенных мазках из трупного материала возбудитель обнаруживают в виде крупных грамположительных палочковидных бактерий, располагающихся одиночно, парами, короткими цепочками. Концы палочек, обращенные друг к другу, резко обрублены, свободные концы закруглены, клетки окружены капсулой. В отдельных случаях, особенно в мазках из материала, полученного от свиней, форма клеток может быть нетипичной: короткие, толстые, изогнутые или зернистые палочки со вздутием в центре или на концевых частях бактерий. Предварительный ответ в хозяйство, откуда поступил материал, дают немедленно по результатам микроскопического исследования.

Культуральные свойства Возбудитель сибирской язвы – факультативный анаэроб. Оптимальная температура 35-37°С. Оптимум рН среды 7,2- 7,4. Инкубируют в аэробных условиях ч, а при отсутствии роста - до 48 ч.

Характер роста возбудителя На МПА B. anthracis формирует плоские, матово-серые, шероховатые, с отростками на краях колонии (R- форма, рис.), может образовывать и атипичные колонии без отростков. Края колоний R-формы под малым увеличением микроскопа имеют вид локонов, получивших название «львиная грива» (рис.). На МПБ рост возбудителя характеризуется образованием на дне пробирки рыхлого осадка при прозрачной питательной среде; после встряхивания осадок разбивается на хлопья

Если возбудитель выращивать на питательных средах, содержащих сыворотку крови, и в атмосфере с повышенным содержанием оксида углерода (IV), то на МПА образуются гладкие колонии S-формы, а на МПБ отмечают рост в виде диффузного помутнения среды. В выросших культурах исследуют морфологические и тинкториальные свойства клеток. В мазках, окрашенных по Граму, обнаруживают длинные цепочки из грамположительных типичных палочек; На бессывороточных средах бактерии капсулу не образуют, на сывороточных средах возбудитель формирует капсулу, причем клетки в препарате в последнем случае чаще располагаются одиночно или парами. Характер роста возбудителя

При значительной контаминации материала посторонней микрофлорой посев делают на селективный агар: расплавленный МПА мл, сульфат полимиксина М – 0,5 мл, невиграмон - 0,5 мл, гризеофульвин -1 мл, моющее средство «Прогресс» - 10 мл, фенол- фталеинфосфат натрия - 0,1мл; перемешивают, разливают по чашкам Петри. Через ч культивирования на внутреннюю поверхность крышки чашки Петри наносят 1-2мл 25%-го водного раствора аммиака, чашку переворачивают. Колонии В. anthracis остаются бесцветными, колонии бактерий с фосфатазной активностью розовеют.

За часов до смерти животное становится опасным источником болезни

Споры очень устойчивы. Действие прямого солнечного света они выдерживают дней

КАРАНТИН По условиям карантина запрещается: - ввод и ввоз, вывод и вывоз за пределы территории животных всех видов; - заготовка и вывоз продуктов и сырья животного происхождения - перегруппировка животных внутри хозяйства; - использование молока от больных животных; - проведение хирургических операций, кроме неотложных; - вход на неблагополучную ферму посторонним лицам, въезд транспорта, не связанного с обслуживанием данной фермы; - выгон животных на водопой из прудов и других естественных водоемов.

БИОПРЕПАРАТЫ * Вакцина СТИ (живая) * Вакцина ВГНКИ (сухая, живая) * Ассоциированная (живая вакцина против сибирской язвы и эмфизематозного карбункула крупного рогатого скота) * Вакцина из штамма 55 (живая) * Лечебно – профилактическая сибиреязвенная сыворотка * Сибиреязвенная преципитирующая сыворотка * Сибиреязвенная люминесцирующая сыворотка * Сибиреязвенный диагностирующий бактериофаг

Вакцина из штамма 55 Лиофилизированная, в ампулах(флаконах) в виде таблеток по 1-2 куб.см (доз) для п/к применения Жидкая во флаконах по куб.см (доз) для п/к применения и в ампулах по 1-5 куб.см (доз) для п/к или в/к применения Молодняк всех видов ж-х с 3-х мес.возраста, жеребят – с 9-ти мес. Ревакцинация через 6 мес. после первой вакцинации и в последующем -ежегодно всех животных, 1 раз в год

Вакцина из штамма 55 Подкожное применение: овцам и козам – по 0,5 куб.см – в область средней трети шеи или внутренней поверхности бедра; лошадям, к.р.с, оленям, верблюдам, ослам – по 1,0 куб.см –в область средней трети шеи; свиньям – 1,0 куб.см - в область внутренней поверхности бедра или за ухом; пушным зверям -1,0 куб.см –в область внутренней поверхности бедра или в подхвостовое зеркало

Вакцина из штамма 55 Внутрикожно - с помощью безыгольного инъектора в объеме 0,2 куб.см к.р.с., оленям, верблюдам – в бесшерстный участок промежности; лошадям и ослам –в обл.средней трети шеи свиньям –за ухом; овцам и пушным зверям – в объеме 0,1 куб.см –в подхвостовое зеркало Иммунитет через 10 дней, на 1 год

В эпизоотическом очаге сибирской язвы: 1).По результатам клинического обследования животных делят на 2 группы: 1- больные животные (имеющие клинические признаки болезни или повышенную температуру тела. Им вводят противосибиреязвенную сыворотку или глобулин и антибиотики. Через 14 дней после клинического выздоровления им прививают противосибиреязвенную вакцину. 2- остальные животные, находящиеся в эпизоотическом очаге. Их вакцинируют противосибиреязвенной вакциной в соответствии с наставлением по ее применению с последующим (в течение 3 дней) ежедневным клиническим осмотром. Животных с клиническими признаками болезни переводят в 1-группу.

2) Для ухода за больными и подозрительными по заболеванию животными закрепляют обслуживающий персонал. Его обеспечивают спецодеждой, дезосредствами, аптечками первой помощи, средствами личной гигиены. Эти лица должны быть привитыми против сибирской язвы или подвергаются экстренной профилактике. Работников, у которых на руках, лице и других открытых местах тела имеются повреждения кожи, к работе по уходу за больными животными, уборке трупов, очистке и дезинфекции загрязненных возбудителем помещений и прочих объектов не допускают. 2) Корма, заготовленные на благополучных участках посевов, пастбищ, сенокосных угодий, не соприкасавшиеся с больными животными и незагрязненные их выделениями, допускают к вывозу после снятия карантина (полученные с участков, на которых находились больные или павшие от сибирской язвы животные, или контаминированные иным путем, вывозу из хозяйства не подлежат, их скармливают на месте животным, вакцинированным против сибирской язвы).

4)Молоко от животных первой группы в течение всего периода лечения подлежит уничтожению после обеззараживания путем добавления хлорной извести, содержащей не менее 25 % активного хлора, из расчета 1 кг на 20 литров молока, и 6 часовой выдержки. Молоко от животных второй группы в течении 3 дней после вакцинации кипятят в течение 4-5 минут и скармливают в эпизоотическом очаге вакцинированным животным; по истечении указанного срока молоко под контролем ветеринарных специалистов вывозят через перевалочный пункт на закрепленный маслозавод для переработки на масло. 5) Продукция, выработанная на молочных предприятиях, из молока, поступившего из хозяйства до наложения карантина, реализуется без ограничений. 6) Навоз, подстилку и остатки корма, загрязненные выделениями больных животных сжигают. Навозную жижу в жижесборнике смешивают с сухой хлорной известью, содержащей не мене 25 % активного хлора, из расчета 1 кг извести на каждые 20 литров навозной жижи.

ДЕЗИНФЕКЦИЯ ПРИ СИБИРСКОЙ ЯЗВЕ Для дезинфекции загрязненных возбудителем поверхностей применяют: 10 %-й горячий р-р едкого натра, 4 %-й р-р формальдегида, р-ры хлорной извести, двутретиосновной соли и нейтрального гипохлорида кальция, ДП - 2, гексанита с содержанием 5 % активного хлора, 10%-й однохлористый йод (только для деревянных поверхностей), 7%-й р-р перекиси водорода с добавлением 0,2 % молочной кислоты и 0,2 % ОП-7 или ОП-10, 2 %-й р-р глутарового альдегида. Дезинфекцию указанными средствами (кроме однохлористого йода, перекиси водорода и глутарового альдегида) проводят трехкратно с интервалом в 1 час из расчета 1 литр на 1 кв. м. в типовых помещениях и 2 литра раствора на 1 кв. м. в помещениях, приспособленных для содержания животных. При применении однохлористого йода поверхность обрабатывают двукратно с интервалом минут при норме расхода 1 л/кв. м. площади, а перекиси водорода и глутарового альдегида - двукратно с интервалом в 1 час исходя из того же расчета.

Для дезинфекции поверхностей при низкой (минусовой) температуре применяют: растворы хлорной извести, двутретиосновной соли гипохлорита кальция с содержанием 8% ак- тивного хлора, препарата ДП - 2 и нейтрального гипохлорида кальция с содержанием 5 % активного хлора. Растворы готовят перед применением на горячем (50-60°С) 15 %- м (при наружной t от 0 до минус 15°С) или 20 %-м (при t до минус 30°С) растворе поваренной соли. Растворы наносят трехкратно с интервалом 1 час при норме расхода 0,5-1 л/кв. м. Для обеззараживания деревянных поверхностей применяют: 10%-й раствор однохлористого йода - трехкратно с интервалом мин. по 0,3-0,4 л/кв. м., после предварительного увлажнения по- верхностей 20 %-м раствором поваренной соли из расчета 0,5 л/кв.м. Экспозиция во всех случаях - 12 часов после последнего нанесения дезраствора. По окончании экспозиции кормушки и поилки обмывают водой, помещение проветривают.

Почву на месте падежа, вынужденного убоя больного животного или вскрытия трупа животного, павшего от сибирской язвы, орошают р-ром хлорной извести, содержащем 5 % активного хлора, из расчета 10 л/кв. м.. После этого почву перекапывают на глубину см, перемешивают с сухой хлорной известью, содержащей не менее % активного хлора, из расчета на 3 части почвы 1 часть хлорной извести. После этого почву увлажняют водой. Обеззараживание почвенных очагов сибирской язвы проводят бромис- тым метилом в соответствии с действующими инструкциями. После обеззараживания почвенный очаг считается ликвидированным и соответствующие ограничения снимаются. Спецодежду, щетки, скребницы, ведра и другой мелкий инвентарь обеззараживинвентарь обеззараживают путем погружения на 4 часа в 1 %-й активированный раствор хлорамина, 4 %-й раствор формальдегида или кипятят в 2 %-м растворе кальцинированной соды не менее 90 минут. Меховые изделия, кожаную, резиновую обувь и другие портящиеся при указанном выше методе дезинфекции вещи обеззараживают парами формальдегида в пароформалиновых камерах при расходе 250 мл. формалина на 1 куб. м объема камеры, температуре 58-59°С и экспозиции 3 часа. Ценные меха обрабатывают в специальных герметических камерах бромистым метилом (в соответствии с инструкцией).

Ежеквартальная динамика неблагополучия по сибирской язве (КРС, МРС, свиньи, лошади) за г. г. ГодыКварталы IIIIIIIV

Ежеквартальная динамика заболеваемости по сибирской язве (КРС, МРС, свиньи, лошади) за г. г. ГодыКварталы IIIIIIIV По данным ИАЦ Россельхознадзора

Сибирская язва (по данным ИАЦ Россельхознадзора) г. - Ситуация: стационарное неблагополучие, в первую очередь, за счет наличия почвенных очагов инфекции - Вакцинозависимость - Очаговая инцидентность (п = 7) = 4,1 - Регистрация почвенных очагов не совершенна. Данные, представленные в «Кадастре» значительно выше количества учтенных очагов в субъектах РФ - В течение года заболевание регистрировалось в трех субъектах РФ: - у свиней в Воронежской области в первом квартале (заболело одно животное); - у КРС в Курской области (3 квартал) и Р.Северная Осетия (4 квартал) - заболело по одному животному

Сибирская язва (по данным ИАЦ Россельхознадзора) г. В 2010 г зарегистрировано 11 случаев сибирской язвы животных Неблагополучие по заболеванию выявлено в следующих ре-гионах: Республики- Дагестан (2н.п., заболела 1 голова КРС и 1 голова МРС), Чечня (2н.п., заболело 2 головы КРС), Калмыкия (1н.п., заболела 1 голова КРС). Ставропольский край (1н.п., заболела 1 голова КРС), Краснодарский (1н.п., где заболело 152 головы КРС и 2 лошади). Волгоградская область (1н.п., заболела 1 голова КРС), Рос- товтовская (1н.п., заболела 1 свинья), Омская (2н.п., забо- лело 2 лошади) Эпидемические пороги по неблагополучию и заболеваемости в 4-ом квартале не превзойдены. Краткосрочный тренд по неблагополучию убывающий, по заболеваемости –возрастающий. Поквартальная динамика неблагополучия крайне изменчива: от 0 до 8 вспышек.

Возбудитель сибирской язвы Bacillus anthracis включен в семейство Bacillaceae, род Bacillus. Название болезни - "углевик" дано русским врачом Андриевским, который в конце XVIII века изучал это заболевание в Сибири во время большой эпизоотии среди коров.

Возбудитель сибирской язвы был открыт Паллендером в 1849 г. Большой вклад в изучение этого заболевания внесли Р. Кох, Л. Пастер и Л. С. Ценковский.

Морфология . Возбудители сибирской язвы - крупные палочки 6-8 × 1-1,5 мкм с обрубленными или несколько вогнутыми концами. Грамположительны. В организме они располагаются попарно или в виде коротких цепочек. На питательных средах встречаются длинные цепочки. Бациллы сибирской язвы неподвижны. В организме образуют капсулу, окружающую одну, две особи или всю цепочку. Бациллы сибирской язвы образуют споры овальной формы, расположенные в центре и не превышающие поперечника микробной клетки. Спорообразование лучше всего происходит при доступе кислорода и температуре 30-40° С. При температуре выше 43° С и ниже 15° С спорообразование прекращается. В период образования спор цитоплазма клетки почти полностью лизируется, клеточная стенка разрывается и спора выходит наружу (рис. 47).

Культивирование . Возбудители сибирской язвы - факультативные анаэробы. Неприхотливы. Растут при температуре 35-38° С и рН среды 7,2-7,6. На МПА образуют крупные колонии с неровными бахромчатыми краями (R-форма). От края колонии отходят пучки нитей. Вид колоний напоминает голову медузы или львиную гриву. R-форма является характерной для вирулентных штаммов сибиреязвенных бацилл. В старых культурах появляются гладкие S-формы колоний - не вирулентные.

В бульоне рост сибиреязвенных бацилл характеризуется придонным ростом. На дне пробирки образуется осадок в виде комка ваты, при этом среда остается прозрачной.

При посеве на 10-12% желатин после 2-3-дневной инкубации появляется рост по ходу укола в виде белых тяжей, уменьшающихся книзу (вид опрокинутой елочки).

При посеве возбудителей на МПА с пенициллином (на пластинчатом агаре) наблюдается распад бацилл на шары, цепь из которых напоминает жемчужное ожерелье. Характер роста на средах имеет диагностическое значение (см. рис. 47).

Ферментативные свойства . Сибиреязвенные бациллы обладают выраженной ферментативной активностью. Сахаролитические свойства: расщепляют глюкозу, лактозу, мальтозу, левулезу и другие сахара до образования кислоты.

Протеолитические свойства выражаются в пептонизации молока, разжижении желатина, свертывании молока (медленно). Они образуют сероводород и аммиак, переводят нитраты в нитриты, гидролизируют крахмал и т. д. Не гемолизируют эритроциты, чем отличаются от Вантракоида. Лизируются противосибиреязвенным фагом. Сибиреязвенные бациллы образуют ферменты: диастазу, пероксидазу, липазу.

Токсинообразование . В. anthracis образует токсин - протеиновый комплекс, содержащий отечный и летальные факторы. Этот токсин называют "мышиный токсин" (ввиду высокой чувствительности мышей). Большая роль в вирулентности сибиреязвенных бацилл принадлежит капсуле, которая связана с токсическим веществом.

Антигенная структура . Бациллы сибирской язвы содержат два антигена: 1) соматический (полисахаридный), который находится в клеточной стенке микроба. Термоустойчив. Против этого антигена антитела не продуцируются. Этот антиген длительно сохраняется в культурах и трупном материале. На его обнаружении основана реакция преципитации Асколи; 2) капсульный (протеиновый) антиген, обусловливающий антифагоцитарное действие.

Находясь в организме или на средах, содержащих экстракты тканей, бациллы сибирской язвы вырабатывают протективный термолабильный антиген, который является атоксичным, но обладает иммунизирующей способностью.

У сибиреязвенных бацилл имеется общий антиген с антракоидом и другими спорообразующими сапрофитами (В subtilis, B. cereus и др.).

Устойчивость к факторам окружающей среды . Вегетативные формы возбудителей сибирской язвы малоустойчивы. При 100° С они погибают мгновенно, температура 55-60° С губит их через 30-40 мин. Обычные концентрации дезинфицирующих растворов убивают их через несколько минут. Капсулы сибиреязвенных бацилл обладают большой устойчивостью. При исследовании трупов животных, подвергнутых действию гнилостной микрофлоры, можно обнаружить пустые капсулы (тени). Споры устойчивы: они выдерживают кипячение на протяжении 15-20 мин. Автоклавирование (120° С) убивает их через 20 мин. К низким температурам не чувствительны. В сухом состоянии сохраняются до 30 лет, в почве - десятилетия.

Обычные растворы дезинфицирующих веществ губят их через 2-3 сут (табл. 46).

Примечание. B. anthracoides обладают слабой подвижностью, вызывают гемолиз эритроцитов, непатогенны для морских свинок.

Восприимчивость животных . К сибиреязвенным бациллам чувствительны коровы, овцы, лошади, олени, свиньи. Заражаются они друг от друга пищевым путем, поглощая с кормом споры возбудителя.

Из лабораторных животных наиболее восприимчивы белые мыши, морские свинки, кролики. Эти животные после заражения погибают через 2-4 сут от септицемии. На месте введения наблюдаются отек и гиперемия. Кровь у погибших животных густая и темно-красного цвета, так как сибиреязвенные бациллы обладают антикоагулирующим действием.

Источники заболевания . Больные животные.

Пути передачи . Контактно-бытовой, воздушно-пыльевой, пищевой (при использовании продуктов, зараженных бациллами сибирской язвы).

Человек от человека обычно не заражается, тем не менее при заболевании человека сибирской язвой принимаются все необходимые меры предосторожности.

Патогенез . Входными воротами являются кожа и слизистые оболочки дыхательных путей и пищеварительного тракта. В зависимости от локализации различают кожную, легочную и кишечную формы. Каждая форма может генерализоваться.

Кожная форма - в месте проникновения появляется покраснение, переходящее в папулу (зудящую). Папула медно-красного цвета переходит в везикулу с серозно-геморрагическим содержимым, после подсыхания образуется черный струп (углевик).

Легочная форма - развивается специфическая пневмония, протекающая по типу отека легких. Обычно заканчивается летально.

Кишечная форма - все вышеописанные явления развиваются в слизистой кишечника. Обычно заканчивается летально.

Иммунитет . Довольно стойкий, антимикробный и антитоксический. Зависит от образования протективных антител. Большая роль принадлежит фагоцитарной реакции. В сыворотке переболевших сибирской язвой обнаруживаются антитела, разрушающие капсульную субстанцию бацилл.

При сибирской язве развивается гиперчувствительность, регистрируемая в аллергической пробе с антраксином.

Профилактика . Все мероприятия по предупреждению сибирской язвы проводят совместно с ветеринарной службой Они предусматривают своевременное выявление, изоляцию больных животных, тщательную дезинфекцию территории.

Специфическая профилактика . В настоящее время используют вакцину СТИ, которая была изготовлена в 1942 г. Н. Н. Гинсбургом из бескапсульной культуры. Вакцинируют обычно людей, которые по характеру своей работы связаны с сельскохозяйственными животными. Для экстренной профилактики (людям, контактировавшим с больными) вводят противосибиреязвенный иммуноглобулин и антибиотики.

Лечение . Противосибиреязвенный иммуноглобулин, антибиотики: пенициллин, стрептомицин, тетрациклин.

Контрольные вопросы

1. Опишите морфологию возбудителя сибирской язвы.

2. Опишите культуральные свойства и какая форма: S или R является вирулентной?

3. Какими свойствами обладает сибиреязвенный токсин?

4. Пути передачи и формы заболевания сибирской язвой.

5. Какие факторы обусловливают иммунитет при сибирской язве.

Микробиологическое исследование

Цель исследования: выявление возбудителей сибирской язвы и дифференциация его от антракоида, выявление антигенов возбудителя.

Работа с возбудителем сибирской язвы проводится в строго режимных условиях !

Материал для исследования

1. Содержимое везикул, карбункула, отторгнутый струп (кожная форма).

2. Мокрота (легочная форма).

3. Испражнения (кишечная форма).

4. Кровь (септическая форма).

5. Почва, шерсть животных (для постановки реакции Асколи).

Основные методы исследования

1. Микроскопический.

2. Бактериологический.

3. Биологический.

4. Аллергический.

5. Реакция преципитации Асколи.

Ход исследования

Второй день исследования

1. Посевы вынимают из термостата. Изучают рост на плотной и жидкой питательной среде. Колонии на плотной питательной среде изучают под микроскопом при малом увеличении. При наличии подозрительных колоний выделяют чистую культуру на скошенный МПА. Посевы инкубируют в термостате.

2. Из бульонной культуры (рост в виде комка ваты на дне, бульон прозрачный) делают висячую каплю (для установления неподвижности - дифференциации от антракойда).

3. Ставят тест "жемчужного ожерелья" (ускоренный метод исследования). С этой целью к бульону Хоттингера добавляют 30% инактивированной лошадиной сыворотки и пенициллин из расчета 0,5 ЕД на 1 мл бульона. Приготовленную среду разливают в пробирки по 2-3 мл и в каждую вносят 2 капли исследуемой бульонной культуры. Посевы инкубируют в термостате 3 ч при температуре 37° С. Затем вынимают их из термостата. Из каждой пробирки делают 2-3 мазка, высушивают на воздухе и фиксируют в жидкости Карнуа (6 частей этилового спирта + 3 части хлороформа + 1 часть ледяной уксусной кислоты). Фиксацию проводят до полного испарения жидкости. Полученные мазки окрашивают метиленовым синим и микроскопируют.

В мазках сибиоеязвенные бациллы обнаруживаются в виде цепи шаров, напоминающих жемчужное ожерелье - результат действия пенициллина.

4. Осматривают зараженных животных. Павших животных вскрывают, делают мазки и мазки-отпечатки, которые фиксируют, окрашивают и изучают под микроскопом. При наличии подозрительных палочек производят посевы на МПА и МПБ.

Третий день исследования

Вынимают посевы из термостата, делают мазки, микроскопируют. На МПА и МПБ бациллы сибирской язвы растут в виде бескапсульных особей. Производят посев на сахара, лакмусовое молоко, желатин, на чашки с 2% кровью и ставят пробу с сибиреязвенным бактериофагом. Посевы инкубируют в термостате.

Четвертый день исследования

Вынимают посевы из термостата и учитывают полученные результаты (см. табл. 46).

Исследование мокроты, испражнений и крови после специальной обработки ведут так же.

Аллергическая проба

Для диагностики сибирской язвы используют аллергическую пробу с сибиреязвенным антигеном (антраксин). Для этого внутрикожно на внутренней поверхности предплечья вводят антраксин. Реакцию учитывают через 24-48 ч. Положительная реакция проявляется с первых дней заболевания.

Реакция Асколи

Реакцию ставят для обнаружения специфического антигена бацилл сибирской язвы в шерсти животных, коже, трупах, почве и т. д.

Приготовление антигена: исследуемый материал измельчают в ступке, заливают 25-50-кратным объемом изотонического раствора натрия хлорида и кипятят (антиген термоустойчив). Полученный экстракт фильтруют через смоченную тем же раствором фильтровальную бумагу. Фильтрат-термоэкстракт - прозрачная жидкость. Для реакции используют преципитирующую сибиреязвенную сыворотку и для контроля сибиреязвенный антиген (рис. 48).

Постановка реакции: 1-я пробирка - преципитирующая сыворотка + исследуемый термоэкстракт;

2-я пробирка - преципитирующая сыворотка + стандартный сибиреязвенный антиген (контроль).

3-я пробирка - преципитирующая сыворотка + термоэкстракт из шерсти здорового животного (контроль).

При положительной реакции в первых двух пробирках образуется преципитационное кольцо, в третьей - кольцо отсутствует.

Реакция эта очень чувствительна (см. рис. 48).

Питательные среды

МПА, МПБ, желатиновая среда (см. главу 7).

Контрольные вопросы

1. Какой материал используют для бактериологического исследования?

2. Основные методы микробиологического исследования.

3. Какие имеются ускоренные методы исследования? Как получить тест "жемчужного ожерелья?"

4. Каким методом можно выявить сибиреязвенные бациллы во внешней среде?

Задание

Нарисуйте схему лабораторного исследования сибирской язвы но дням.

Престижные индивидуалки согласны оттянуться в полный рост с вами предельно пышным отдыхом сексуального характера. Они будут рады, если вы насвистите им в пустое время и посоветуйте увидеть друг друга.

Палочка сибирской язвы - Вас. anthracis (рис. 96) принадлежит к группе грамположительных аэробных спорообразующих бацилл, широко распространенных в природе. Сибиреязвенная палочка является единственным патогенным представителем этой группы.
Бациллы сибирской язвы были впервые обнаружены: в крови животных немецким ученым А. Паллендером в 1839 г. Эти же микроорганизмы наблюдал в крови животных во Франции в 1850 г. К. Давен. Однако истинное значение этих микробов в этиологии сибирской язеы установил в России проф. Ф. А. Брауэль в 1855 г. Р. Кох своими классическими исследованиями по сибирской язве окончательно доказал бактерийную природу палочек Паллендера и Давена, установил их способность к спорообразованию, получил чистую культуру и успешно заразил ею опытных животных.
Морфология и тинкториальные свойства. Бациллы сибирской язвы - крупные толстые палочки, имеющие 1-2 мк в ширину и 8 мк в длину. Располагаются преимущественно парами или цепочками. Неподвижны, концы палочек на окрашенных препаратах представляются как бы обрубленными.

Рис. 96. Палочка сибирской язвы.
1 - колонии на агаре- 2 - сибиреязвенные бациллы в чистой культуре- 3 - рост при посеве уколом в желатину.
Морфологической особенностью сибиреязвенных бацилл является их способность образовывать споры и капсулы (рис. 97 и 98 на вклейке).

Рис. 97. Споры палочки сибирской язвы. Окраска по Ганзену.

Споры располагаются центрально, овальной формы- диаметр их не превышает поперечника микробной клетки. Споры образуются вне организма при достаточном притоке кислорода, капсулы же, напротив, образуются в организме и при культивировании бацилл на питательных средах утрачиваются. Бациллы сибирской язвы хорошо красятся анилиновыми красками, грамположительны.
Культуральные и биохимические свойства. Палочка сибирской язвы хорошо растет на всех питательных средах, аэроб. Температурный оптимум 37°
На чашках с агаром вырастают довольно крупные шероховатые колонии, матовые с бахромчатой периферией. Это вирулентные R-колонии.
При малом увеличении микроскопа колонии имеют волокнистое строение, причем волокна собраны в виде завитков волос, поэтому их и сравнивают с львиной гривой или головой медузы.
Реже встречаются гладкие, с ровными краями колонии (S-колонии), содержащие слабо вирулентные или авирулентные формы бацилл.
На скошенном агаре через 24 часа роста образуется серовато-белый налет с завитками по краям. Рост на бульоне характерен: среда остается прозрачной, а на дне отмечается осадок, напоминающий комок ваты. Желатина медленно разжижается рост напоминает елочку, опрокинутую вниз вершиной. Молоко створаживается на 3-4-й день роста, затем казеин пептонизируется. На картофеле получается сухой серовато-белый налет. Микроб сахаролитичен: разлагает с образованием кислоты (без газа) глюкозу, мальтозу, лактозу, гемолитическими свойствами не обладает.
Антигенная структура. Сибиреязвенная палочка обладает специфическими антигенами: полисахаридным соматическим и белковым, находящимся в капсуле. Полисахаридный антиген термостабильный, долго сохраняется в трупах и шкурах животных. Извлеченный из них при помощи кипячения он дает положительную реакцию преципитации с типоспецифической сывороткой.
Резистентность. Вегетативные формы сибиреязвенных бацилл малоустойчивы, споры же отличаются большой резистентностью. Они выдерживают кипячение до 5-10 минут, прямой солнечный свет в течение 100 часов. В высушенном состоянии споры могут сохраняться жизнеспособными до 20 лет. К дезинфицирующим веществам очень устойчивы. В 15% хлорной воде остаются жизнеспособными в течение 6 часов, в 4% соляной кислоте-15 дней, в 5% растворе сулемы-15 дней. Для обеззараживания при сибирской язве применяют: сухую хлорную известь, хлорно-известковое молоко, осветленные растворы этого молока, активированные растворы хлорамина, горячие растворы едкого натра.
Токсинообразование и патогенность для животных.
Вопрос о токсинах палочек сибирской язвы до настоящего времени неясен. Попытки получить токсин in. vitro не увенчались успехом: ни экзо-, ни эндотоксина обнаружить не удалось. Введение чувствительным животным фильтратов бульонных культур или убитых микробных тел токсического действия почти не оказывает.
К сибирской язве особенно восприимчив крупный и мелкий рогатый скот, несколько меньше - лошади. Свиньи болеют ею гораздо реже. Невосприимчивы к сибирской язве кошки и собаки. Из лабораторных животных наиболее чувствительны к сибирской язве белые мыши и морские свинки. Подкожное введение небольшого количества вирулентных бацилл вызывает гибель животного в течение 2-4 дней.
Патогенез и клиника. Источником инфекции являются больные животные (крупный и мелкий рогатый скот, лошади) и получаемые от них продукты и сырье. У людей это заболевание встречается редко и связано чаще всего с определенной профессией. Заражение наступает в результате непосредственного контакта с больными животными (пастухи, рабочие боен и др.) или при соприкосновении с зараженными продуктами животного происхождения (кожевники, меховщики, шерстобиты). Легочная форма встречается у рабочих, занятых обработкой загрязненного тряпья («болезнь тряпичников»). Заражение происходит через кожу, слизистую оболочку верхних дыхательных путей и кишечник, в зависимости от места входных ворот сибирская язва у человека проявляется в трех формах: кожной, легочной и кишечной. Наиболее часто встречается кожная форма, реже легочная и весьма редко кишечная.

Рис. 98. Капсулы у палочки сибирской язвы. Окраска фуксином.

Инкубационный период длится 1-3 дня.
Кожная форма выражается в виде так называемой злокачественной пустулы (сибиреязвенный карбункул- Pustula maligna). Сначала появляется красное пятнышко, которое быстро переходит в папулу (узелок), а затем в пузырек, наполненный кровянистой жидкостью. Центр пузырька некротизируется, становится черным, что характерно для сибиреязвенного карбункула. Черный цвет сибиреязвенного карбункула послужил поводом назвать его углевиком (anthrax - уголь).
Некротический центральный участок карбункула часто окружается как бы ожерельем, состоящим из мелких пузырьков. Ткань в окружности карбункула отекает, ближайшие лимфатические узлы увеличиваются.
Заболевание сопровождается подъемом температуры до 40°, тяжелыми общими явлениями, слабостью сердечной деятельности, помрачением сознания, сама же язва
Из патологического материала делают мазки и окрашивают их по Граму. Обнаружение в мазках характерных крупных грамположительных палочек, окруженных капсулами, с наклонностью микробов располагаться цепочками дает возможность поставить предварительный диагноз. Однако для того чтобы поставить вполне точный диагноз, одного бактериоскопического исследования недостаточно. Поэтому необходимо выделить еще чистую культуру Вас. anthracis. Для этой цели исследуемый материал засевают на чашки с обычным агаром и в пробирки с бульоном. Через 20-24 часа выращивания изучают типичные колонии, которые при слабом увеличении микроскопа представляются в виде переплетающихся нитей. Из колоний делают высев на скошенный агар и затем исследуют выделенную чистую культуру.
Полученные данные бактериологического исследования подтверждаются заражением животных. Выделенную культуру вводят подкожно белой мыши или морской свинке, и если культура состоит из сибиреязвенных палочек, то животное погибает через 24-48 часов при картине острого сепсиса.
При подозрении на сепсис производят посевы крови. Если в исследуемом материале (кожа, шерсть и т. д.) бациллы или их споры не могут быть обнаружены бактериоскопическим и бактериологическим путем, прибегают к серологическому исследованию при помощи реакции термопреципитации по Асколи. Для постановки реакции необходимы следующие ингредиенты.

1. преципитирующая сибиреязвенная сыворотка;
2. нормальная сыворотка животного, от которого получена преципитирующая сыворотка;
3. сибиреязвенный стандартный антиген для контроля (готовят в институтах вакцин и сывороток);
4. антиген из материала, подлежащего исследованию.

Чаще всего для термопреципитации берут кусочки органов, шерсть, кожу и т. д. Указанный материал заливают 5-10-кратным объемом физиологического раствора и кипятят в водяной бане (при слабом огне) в течение 10-20 минут, а затем фильтруют через бумажный фильтр до полной прозрачности.
Положительный результат реакции заключается в немедленном (иногда через 5-10 минут) появлении кольцевидного преципитата па границе соприкосновения жидкостей. Появление кольца позже 10 минут учитывается как неспецифическая или сомнительная реакция.
Профилактика и терапия. Специфическая профилактика сибирской язвы широко применяется со времен Л. Пастера путем вакцинации животных аспорогенными культурами сибиреязвенной палочки. Применяют две вакцины, которые получают путем выращивания палочки при температуре 42-43° в течение 24 (первая вакцина) и 12 (вторая вакцина) дней.
В Советском Союзе до недавнего времени применялась вакцина Ценковского, которая готовится по принципу Пастера, но является более безопасной.
В последние годы широко используется новая бескапсульная вакцина СТИ (Санитарно-технического института), отличающаяся высокой эффективностью и безопасностью.
С лечебной целью больным вводят внутривенно или внутримышечно, иммунную противосибиреязвенную сыворотку в количестве 50-100 мл.
Помимо сыворотки, при сибирской язве применяют также новарсенол по 0,45-0,6 г внутривенно. По своему лечебному действию этот препарат уступает сыворотке. Положительный результат дает пенициллин при введении его по 300 000-400 000 ЕД в сутки до получения стойкого эффекта.

Патогенные микроорганизмы представляют опасность для здоровья человека. Против многих микробов иммунная защита оказывается малоэффективной. Среди наиболее опасных агентов выделяется возбудитель сибирской язвы – бактерии вызывают тяжелые осложнения, могут привести к летальному исходу. Бациллы отличаются высокой патогенностью и вирулентностью, хорошо приспосабливаются к окружающей среде и способны годами сохранять активность.

Латинское название возбудителя сибирской язвы – Bacillus anthracis. Морфология антракса – палочковидная грамположительная неподвижная клетка, способная образовывать капсулы. Сибирская язва считается особо опасным инфекционным заболеванием. Основной источник инфицирования человека – зараженный рогатый скот.

Возбудителем сибирской язвы является Bacillus anthracis. Злокачественный карбункул, иначе называемый бацилла антракса, был впервые упомянут в древних источниках. В библейских текстах заболевание называлось «священный огонь» – язва с угольно-черным основанием, окруженная воспаленной тканью. Изучение палочки сибирской язвы было длительным. Практически одновременно несколько ученых внесли значительный вклад в описание и выявление патогенного микроорганизма:

1. В середине XVIII века (1766 год) впервые описана клиническая картина течения сибиреязвенной болезни.
2. На фоне эпидемии среди коров Андреевский С.С. показал роль бактерий Bacillus anthracis, заразив себя бациллой от рогатого скота – Сибирь, 1788 год.
3. В 1849 году бациллу сибирской язвы открыл А.Поллендер (Германия), в 1850 году бактерию выявил К.Давен (Франция), в 1854 году – Брауэль Ф.А. (Германия, Россия).
4. Известный немецкий ученый Роберт Кох в 1877 году вырастил чистую сибиреязвенную бактерию, а в 1881 году Луи Пастер приготовил первую вакцину.
5. Большой вклад в изучение микроорганизма внесли ученые Моран, Четыркин Р.С., Ценковский Л.С., Вальтер Хессе.

Поиски причины, вызвавшей болезнь, привели к одновременному открытию и выявлению бациллы несколькими учеными. Но считается, что именно Роббер Кох выделил бактерию Bacillus anthracis, вырастив чистую культуру. Название «сибирская язва» связывают со вспышками эпидемии в Сибири, когда Андреевский С.С. доказал путь передачи инфекционного агента от скота к человеку во время большой эпизоотии среди коров. Территориально инфекционное заболевание распространено в Южной Америке, Азии, Африке. Зарегистрированы вспышки в РФ.

Полная хронология исследования Bacillus anthracis

Таксономическая принадлежность

Что такое Bacillus anthracis с точки зрения микробиологии:

• грамположительная бактерия;
• спорообразующая;
• пребывает в неподвижном состоянии;
• вызывает обширную интоксикацию, бактериальную инфекцию.

Возбудитель сибирской язвы относится к роду бацилл отдела Firmicutes (фирмикуты), принадлежит к факультативным анаэробам. Отличие от вируса: не погибает вне живых клеток, сохраняет активность, в неблагоприятных условиях образует бактериальную спору. Параметры таксономии и характеристики возбудителя сибирской язвы по микробиологии:

1. Класс Shizomycetes (шизомицеты) – истинные дробящиеся грибы.
2. Порядок Eeubacteriales, в микробиологии семейство Bacillaceae.
3. По типичным признакам выделен вид Bacillus anthracis, род Bacillus.

Систематика и классификация сибиреязвенного возбудителя строится на сочетании морфологических свойств, культуральных признаков, физических характеристик. Бацилла представляет собой крупную палочку, 1-1,2х3-5 мкн, но увидеть ее можно только под микроскопом. Расположение может быть парным, одиночным, цепочкой. Бациллы образуют белковые капсулы в живых клетках, растут на простых (универсальных) питательных средах. По культуральным признакам факультативный анаэроб, хемоорганогетеротроф. Энергетические циклы происходят без участия кислорода, в воздушной среде клетки не погибают. Источник питания – органические вещества.

Роберт Кох внес существенный вклад в изучение бациллы

Строение микроба

Микроорганизм Bacillus anthracis, к которому особенно восприимчивы травоядные животные, относится к возбудителям-зооантропонозам. Вызываемая патогенами инфекция общая для животных и людей, причем животное может и не выступать посредником при передаче агента.

По форме микроорганизмы представляют собой продолговатые микробы, имеющие характерные закругленные края. Палочки располагаются одиночно, короткими или длинными цепочками, парами с внешне отсеченными окончаниями. В пораженных клетках хозяина образуют капсулы для защиты. Отличаются от других микробов семейства полной неподвижностью, что служит основным идентифицирующим признаком диагностики. Морфология возбудителя сибирской язвы имеет характерные свойства бактерии:

1. Плотные слои – крупные колонии, жидкие среды – цепочки.
2. Хорошая окраска анилиновыми красителями.
3. По форме возбудители сибирской язвы палочки.
4. Не имеют жгутиков, могут образовывать споры.
5. Условия спорообразования – кислород, влажность.
6. Центральное расположение спор, большой диаметр.
7. Капсулообразование – защита внутри живых клеток.

Морфологические свойства четко определены: спорообразование начинается при температуре 30-35°C вне организма хозяина, капсулообразование – на кровяных и сывороточных основах, в живых клетках человека и животных. В крови, органах, тканях зараженных особей и трупах обнаруживается одиночное или парное расположение, короткие цепочки микроорганизмов из трех-четырех клеток. Колонии бактерий на плотных (твердых) средах культивирования (столбики агара) хорошо выраженные, нитевидные, гривообразные.

В микробиологии сибиреязвенные палочки определяют как бактерии с высокой вирулентностью колоний R-формы (неровные края, шероховатость) и потерей бациллами вирулентности при переходе в S-форму (круглые гладкие колонии). R-S-диссоциация бактерий характеризует приобретение клетками выраженных селективных преимуществ: устойчивость к фагоцитозу макрофагами, адаптивность к факторам окружающей среды, вирулентность к бактерицидному действию.

Корова, зараженная сибиреязвенной бациллой

Жизненный цикл

Во внешней среде, то есть вне клеток живого организма, бактерии сибирской язвы находятся в виде спор. Основным очагом инфекции является почва, в которой живут бациллы. Различают первичные (прямое заражение) и вторичные (заражение новых территорий) инфекционные очаги. Пылевым путем бактерии попадают на шерсть травоядных животных, могут проникнуть в кишечник и дыхательные пути.

С этого момента начинается выработка экзотоксина. Болезнь стремительно разрушает иммунную защиту организма животных, моментально размножается и приводит к смерти носителя. Владельцы животных отмечают резкий падеж домашнего и фермерского скота. Трупы погибших животных разлагаются. Если их не сжигать, возбудители сибирской язвы снова попадают в почву и образуют споры, которые живут столетиями за счет органического почвенного состава.

Пути заражения человека включают не только передачу зоонозов от животных к людям. Потенциальную угрозу представляют пастбища, выгоны, скотобойни, скотомогильники и окружающая их территория, водоемы, растения. Содержать бактерии может дорожная пыль в местах выпаса, насекомые способны переносить инфекцию, в кишечник бациллы могут попасть с мясной и молочной продукцией.

Потеря клеткой капсулы уничтожает вирулентность микроба – способность заражать организм. Вирулентность не является идентичной патогенности, поскольку вызывать заболевание может определенное количество бактериальных клеток, а это в большой степени зависит от восприимчивости хозяина. Для отдельных заболеваний низкая вирулентность является признаком бессимптомного носительства и отсутствия отрицательных последствий.

Крупный рогатый скот является переносчиком Bacillus anthracis

Биохимические свойства

Bacillus anthracis образуют ферменты, определяющие биохимические свойства микроба. Ферментативные реакции клеток:

• участвуют в образовании глюкозы, декстрина, сахарозы, других веществ;
• слабое кислотообразование на основах с введением салицина, глицерина;
• отсутствие сбраживания раффинозы, сорбита, инулина, арабинозы, галактозы;
• выделение аммиака, утилизация цитратов, образование ацетилметилкарбинола;
• редуцирование метиленового синего, восстановление нитратов в нитриты;
• отдельные чистые культуры микробов (штаммы) образуют сероводород.

Ферментативная активность клеток хорошо выраженная, протеолитические свойства состоят в разжижении желатина, гидролизе крахмала, медленном свертывании молока.

Устойчивость

1. Невскрытый труп животного. Продукты гниения убивают клетки Bacillus anthracis за несколько дней. Зато возбудители более 60 лет активны в запаянных бульонах.
2. Замороженное мясо. Жизнеспособность сохраняется две недели, засоленный мясной продукт – до полутора месяцев.
3. Навозная жижа с сибиреязвенной кровью. Клетки погибают через пару часов, споры остаются вирулентными месяцами.
4. Почвенная среда. Лучшие условия для бацилл, жизнеспособность сохраняется 50 лет и более.

Резистентность (устойчивость) возбудителя сибирской язвы довольно высока. Хорошей сопротивляемостью к негативным воздействиям обладают споровые клетки. Захоронение скота – прямая угроза заражению других животных и людей. На 2016 год в Московской области по официальным данным учтено 19 мест погребения трупов скота, но есть захоронения, не обозначенные на картах местности. На скотомогильниках бактерии Bacillus anthracis находятся в состоянии спор и сохраняют жизнеспособность десятилетиями, а по мнению некоторых ученых, столетиями.

В северных районах вспышка сибиреязвенной болезни унесла жизни тысячи животных

Способы уничтожения бактерий средствами дезинфекции позволяют эффективно бороться с возбудителем заболевания:

1. На вегетативные клетки достаточно воздействовать растворами спирта, эфира, фенола, перекиси водорода, хлорной извести, формалина, хлорамина – 5 минут.
2. Уничтожить бактерии в вегетативном состоянии за несколько часов помогает ультрафиолетовое излучение, нагревание до 50-55°C (час), кипячение (секунды).
3. Споровые бациллы убить сложнее. Растворами спиртов, эфиров воздействуют на бациллы 50 дней, формалином – 15 минут, фенолом, хлорамином – часами.
4. Справиться со споровыми клетками помогает воздействие сухим жаром (120-140°C) до 2-3 часов, автоклавированием от 110°C, текущим паром 10 минут.

Низкая температура окружающей среды -10…-12°C практически не влияет на жизнеспособность бактерий, они остаются активными от 12 до 24 дней. Bacillus anthracis высокочувствителен к левомицетину, лизоциму, пенициллину, хлортетрациклину. На этом свойстве строится выбор антибактериальных препаратов при сибиреязвенной болезни.

Патогенность

Болезнетворные бактерии выделяются в почву, пыль и внешнюю среду с испражнениями, слизистыми и кровавыми выделениями животных. К заболеванию восприимчивы травоядные. Возбудитель сибирской язвы поражает овец, коров, буйволов, свиней, оленей, лошадей, ослов, мулов, коз, верблюдов. Зарегистрированы случаи заражения диких зверей, инфицирование птиц. Из лабораторных животных к патогену чувствительны кролики, мыши, морские свинки.

Основными факторами патогенности при всплесках сибирской язвы выступают резистентность, вирулентность, короткий инкубационный период, несколько путей передачи заболевания, смертельная опасность заражения, эпидемиологическая составляющая. Случаи заболевания периодически регистрируют в регионах России.

Заразность

Бацилла антракса считается высокозаразной. Тяжесть протекания заболевания зависит от количества болезнетворных бактерий, попавших в организм. Имеет значение патогенез болезни, а также путь проникновения микроорганизмов. Сибирская язва у животных развивается стремительно и поголовно за счет получения больших доз инфекционных бацилл вместе с кормом, содержащим споры, от испражнений травоядного мелкого, крупного скота.

Переносчиком Bacillus anthracis могут стать насекомые (слепни, оводы, мухи), заражающие животных через укус. Симптомы проявляются мгновенно, сопровождаются лихорадкой, судорогами, нарушением работы сердца, мозга, кишечника. Испытывая мучительные страдания, через неделю животное погибает.

Опасения вызывают факторы патогенности возбудителя – высокая вирулентность и заразность болезни. Если человек вдохнет большую дозу бацилл, смертность наступает даже при лечении в стационаре. Способы проникновения бактерий в организм человека:

• контактный;
• алиментарный;
• воздушно-пылевой;
• трансмиссивный.

Наиболее распространенные посредники заражения человека сибирской язвой – домашние и фермерские травоядные животные (коровы, овцы, свиньи). Получить дозу инфекционных агентов можно через мясную, молочную продукцию.

Женщина с сибиреязвенными поражениями кожи

Токсины

Антигенная структура палочек сибиреязвенной болезни включает полисахаридный и протеиновый антигены. Соматический антиген расположен в стенке микробной клетки, обладает высокой термоустойчивостью, против него антитела не продуцируются. Капсульный антиген структуры обеспечивает антифагоцитарное действие клеток.

Одним из важнейших факторов патогенности возбудителя язвы является наличие капсульного антигена. Проникая в живой организм хозяина, бактерия «окутывается» капсульной оболочкой, которая защищает ее от различных негативных воздействий, включая действие фагоцитарных клеток. Следующим важным параметром высокой патогенности сибиреязвенной палочки выступает сложный комплекс токсина:

1. Эдематозный фактор отечности, связанный с геном суа, продуктом которого служит аденилатциклаза, вызывает отек тканей.
2. Ген pag, протективный антиген, взаимодействует с мембранами клеток, индуцирует (способствует проявлению) синтез защитных антител.
3. Летальный фактор, связанный с геном lef, приводит к смертельному исходу заболевания.

Факторы токсичности патогенной клетки действуют синергидно – совместно эффективно. В синтезе капсул сибиреязвенной палочки принимают участие плазмиды. Первый фактор трехкомпонентного экзотоксина имеет белково-углеродную структуру, второй и третий – чисто белковую природу.

Выращивание

Немецкому ученому Роберту Коху удалось вывести чистую культуру благодаря многочисленным экспериментам и случаю. Первоначально для культивирования возбудителя сибирской язвы Кох использовал жидкий бульон: сыворотку бычьей крови, пасту крахмала, яичный белок, желатин с бульоном. Но это не гарантировало чистоту полученных результатов. Микробиолог и сотрудник лаборатории Коха Вальтер Хессе предложил использовать в экспериментах агар-агар (полисахаридная смесь агарозы и агаропектина из водорослей). Агар-агар стал идеальной желеобразной основой питательных сред.

Рост и культивирование палочки имеют такие особенности:

1. Сибиреязвенные бактерии на жидких питательных средах растут в виде рыхлой осадочной колонии. Наблюдается распад осадка на белые хлопья R-формы при встряхивании посева на МПБ (мясо-пептонный бульон).
2. Проявление культуральных свойств возбудителя сибирской язвы на плотной поверхности МПА (мясо-пептонный агар): температура +37°C, бактерии формируют шероховатые снежинки R-формы, свойственные вирулентным штаммам.
3. Культивирование на сывороточном агаре с вовлечением углекислоты позволяет выращивать S или M-формы с образованием капсульных палочек. В первом случае гладкие полупрозрачные, во втором – капсульные, мукоидные, слизистые.
4. Посев бактерий на желатиновые столбики дает результат на 5-е сутки и ранее – колония в виде бело-желтого стержня-елочки. Верхний желатиновый слой разжижается в результате многостадийной ферментативной реакции.

Выращивание чистой культуры возбудителя выполняется на универсальных питательных средах МПА, МПБ, картофеле, сыворотке, злаковых, бобовых экстрактах, молоке. С пенициллиновыми средами бактерии через 3 часа образуют колонии цепочек в форме жемчужных ожерелий – сферопластов.

Дезактивация сибиреязвенной вспышки

Диагностика возбудителя

Для выявления Bacillus anthracis применяют бактериологический и биологический методы исследования. Важным признаком заболевания выступает обнаружение типичных морфологических свойств палочек. Лабораторная диагностика сибирской язвы выполняется на разных патогенных материалах:

1. При кожной форме сибиреязвенной болезни (поражение кожных покровов) берут отделяемые вещества карбункула, содержимое околоязвенных пузырьков.
2. Для постановки достоверного диагноза при кишечной форме заболевания исследуют мочу, испражнения пациентов.
3. Если есть подозрение на легочную форму инфицирования, для постановки диагноза берут пробы мокроты для исследований в пульмонологии.
4. Для определения септической формы сибиреязвенной болезни проводится дифференциальный анализ крови.

Дополнительно для лабораторной диагностики и обнаружения возбудителя сибирской язвы делают забор проб продуктов питания, смывов с объектов внешней среды, патогенного материала животных. Чтобы достоверно дифференцировать Bacillus anthracis от других микроорганизмов, выделяют культуру возбудителя из образцов. Проведение бактериоскопического исследования одновременно с биологической пробой:

1. Посев патогенных образцов на питательные среды и кровяной агар.
2. Инкубация культуры при +37°C не менее 18 часов.
3. Подкожное заражение живых лабораторных животных.
4. Идентификация форм колоний по типичным признакам.
5. Забор материала у погибших лабораторных животных.
6. Повторная биологическая проба с введением чистого штамма.

Окончательные результаты исследований в микробиологии и бактериоскопии оценивают по диагностическим признакам сибирской язвы: капсулообразование, специфическая патогенность, неподвижность, лецитиназная активность, отсутствие гемолиза.

Когда выявить возбудитель невозможно методами бактериоскопии и биопробы, применяют реакцию Асколи. Высокочувствительный метод термокильцепреципитации позволяет обнаружить незначительное количество палочек. Токсигенность возбудителя сибирской язвы выявляют с помощью реакции, определяющей соматический антиген бацилл. Основа метода – получение экстракта термостойкого антигена токсина холодным способом или кипячением с фильтрацией субстанции.

Исследования проводятся в узкой пробирке. Преципитирующие сыворотку компоненты при инфицировании Bacillus anthracis включают в себя выявление реакции по нескольким ступеням контроля. Медленное наслаивание термоэкстракта на преципитирующие сыворотки способствует образованию тонкого слоя преципитата на границе двух жидкостей. Образование осадка – признак неспецифической реакции.

Реже при лабораторном исследовании используют метод серологической диагностики. Патологическим материалом служит мех, кожа, свежие пробы, загнившие образцы. Аллергический тест используют для проверки больных, переболевших, вакцинированных людей. Проба на белково-полисахаридный комплекс на основе гидролиза вегетативных форм сибиреязвенных бактерий выполняется внутрикожно введением антраксинома. Через 2-4 суток оценивают результат. Реакция положительная при гиперемии, инфильтрации тканей более 15 мм. Сложная диагностика позволяет с высокой достоверностью определить наличие/отсутствие в организме возбудителя сибирской язвы.

Эпидемиология заболевания

Сибирская язва – опасное инфекционное заболевание бактериальной природы с кратким инкубационным периодом, сильной интоксикацией организма и летальным исходом. Очаги и вспышки преимущественно регистрируют в сельскохозяйственных районах среди поголовья крупного рогатого и домашнего скота. В результате болезни животных заражаются люди. Бактерии попадают в почву, при благоприятных условиях десятилетиями сохраняют жизнеспособность в виде спор.

Без адекватного лечения восстановить здоровье человека невозможно

Первоначальным очагом воспаления выступает карбункул на коже, напоминающий язву. Внутри карбункула расположены омертвевшие ткани (некроз), вокруг очага наблюдается воспаление. Заболевание характеризуется поражением лимфатических узлов. Прогрессирование болезни наступает за счет проникновения возбудителя во все органы с кровью.

Основные пути передачи сибирской язвы:

1. Контактный. Заболевают люди, работающие с зараженными животными: скотники, пастухи, работники молокозаводов, мясокомбинатов, скотобоен. Признаки: глубокое поражение кожи с воспалительным процессом геморрагически-некротического характера, отек тканей, вовлечение лимфоузлов.
2. Пищевой (алиментарный). Возбудители попадают в желудочно-кишечный тракт с инфицированными продуктами – молоком, мясом, что говорит о повреждении слизистой оболочки ЖКТ болезнью. Первичный очаг (карбункул) отсутствует, бациллы заражают кровь, вызывают сепсис.
3. Воздушно-пылевой. В медицинской практике встречается у сотрудников производств по выделке кож, меха, шерсти зараженных животных. Опасна пыль у дорог, по которым перемещаются стада овец, коров. Характерно инфицирование дыхательных путей. Бактерии проникают в лимфоузлы, вызывают некроз, сепсис.
4. Трансмиссионный. Передача палочки происходит при укусах насекомых – слепней, мух. В их ротовых полостях бактерии сохраняют жизнеспособность до пяти дней. Реже встречается лабораторный путь заражения, когда сотрудники лабораторий получают Bacillus anthracis при несоблюдении правил работы с патогенным материалом.

В эпидемиологии сибирской язвы основой патогенеза служит выработка бактериями экзотоксина. Поскольку споры долгое время живут в почве, остается риск заражения животных, а от них – человека. Немногочисленные случаи заболевания людей регистрируют в России, Беларуси, Киргизии, Таджикистане, странах Азии и Африки.

Особенности заболевания

В патогенезе болезни инфекционными воротами для проникновения бактерий определяют пораженные кожные покровы. Реже бациллы попадают в организм через дыхательные пути и кишечно-желудочный тракт. Первичным признаком инфицирования является возникновение сибиреязвенного карбункула. Различают четыре основные степени протекания болезни.

Симптомы сибирской язвы в разных формах

У людей выделяют несколько форм протекания болезни, для которых характерны разные симптомы и признаки. Частота поражения кожной формой составляет 99% всех случаев. Пути проникновения – кожа, локализация – карбункул на лице, язвы на шее, руках, спине, других частях тела. Классифицируется на несколько разновидностей:

1. Карбункулезная начинается с образования на коже пятен синюшно-красного цвета, перерастающих в ярко-красные узлы, они зудят и чешутся. Выраженный отек мягких тканей, некроз (отмирание) в центральной части карбункула.
2. Эдематозная кожная сибиреязвенная инфекция сопровождается отеком тканей, на месте которого образуется карбункул. Тяжелая форма заболевания, регистрируется нечасто. Отечная область преобразуется в крупные антраксы.
3. Буллезная разновидность протекает с образованием инфильтрата в месте внедрения инфекции. Характерно наличие пузырей с геморрагической жидкостью, некроз тканей, происходят множественные язвенные поражения, очаги.
4. Для эризипелоидной разновидности на месте внедрения инфекции характерно образование пузырьков, заполненных серозным инфильтратом. После вскрытия в очагах поражения формируются язвы, покрытые уплотненной черной коркой.

Кожная сибиреязвенная болезнь может менее опасно протекать в легкой форме или с тяжелыми последствиями. 80% случаев – легкая форма заболевания, которая хорошо поддается лечению. Характерные симптомы: отсутствие серьезных нарушений состояния пациента, незначительное повышение температуры, умеренные признаки интоксикации.

Вакцинация играет не последнюю роль в профилактике

Если развивается кожная инфекция тяжелой формы, базовая температура поднимается до 40 градусов. У пациента наблюдается головная боль, слабость, отсутствие аппетита, другие признаки сильного отравления токсинами. Осложнение – сибиреязвенный сепсис со смертельным исходом.

Развитие кожного поражения длится около недели. При лечении струп отторгается, язвенные участки заживают, на месте заживления наблюдается уплотненная рубцовая ткань. Если к инфекции присоединяется сепсис, вылечить заболевание практически невозможно.

Кишечная сибирская язва имеет наиболее тяжелое течение. После получения дозы бацилл с продуктами питания, на 3-5-й день проявляются следующие признаки заболевания:

• болит живот на фоне повышенной температуры;
• пациента тошнит, рвота с желчью, кровью;
• пропадает аппетит, происходит поражение ротоглотки;
• кишечная непроходимость, кровянистый стул, парез;
• увеличение, отек, воспаление лимфатических узлов;
• присоединение симптомов, свойственных ангине.

Тяжелая кишечная форма болезни может вызвать отек шеи, нарушение глотательной функции, кровотечение изо рта, асфиксию и смерть в результате нарушения дыхательной функции.

Если инфицирование Bacillus anthracis сопровождается поражением легких, выраженные признаки болезни на первоначальном этапе отсутствуют. Пациента беспокоит боль в груди, появляется насморк, кашель, мышечная боль и слабость, характерные для множества инфекций дыхательных путей. На протяжении трех дней клиническая картина при легочной форме кардинально меняется, и появляются дополнительные симптомы:

• сильный озноб, температура до 40 градусов и выше;
• лихорадочное состояние, признаки интоксикации, одышка;
• посинение кожи;
• увеличение частоты дыхания;
• отделение пенисто-кровавой жидкой слизи при кашле.

При легочном поражении организма сибиреязвенной бациллой не исключено увеличение лимфоузлов, сдавливание трахеи, удушье и смерть. Заболевание быстро прогрессирует, может спровоцировать отек легких, сердечную недостаточность.

Септическая форма (заражение крови) встречается нечасто, наступает при несвоевременном лечении любой из вышеперечисленных разновидностей болезни. Токсины палочки начинают циркулировать по кровеносной системе, поражая практически все внутренние органы и ткани. Результатом сепсиса становится выраженный инфекционно-токсический шок, несовместимый с жизнью. Симптомы септической формы заболевания:

• озноб, поверхностное дыхание;
• высокая температура;
• болит живот, грудная клетка;
• тошнота, рвота;
• частое дыхание, сильный кашель с кровавой пеной;
• жидкий стул с кровью;
• признаки пневмонии.

При септической и генерализованной форме заболевания возможно проникновение бактерий в клетки головного мозга, проявление признаков менингита, спутанности сознания. Сепсис чрезвычайно опасен, поскольку перитонит, отек легких, поражение сердечной мышцы приводят к моментальной смерти.

Ученые проводят исследования улучшенной вакцины против бациллы Bacillus anthracis

Лечение

За основу лечения сибирской язвы взята высокая чувствительность бацилл к антибактериальным лекарственным препаратам пенициллиновой, тетрациклиновой фармакологической группы, макролидам, аминогликозидам, фторхинолонам. Целью лечебной терапии является снижение воспалительного, геморрагического, интоксикационного синдрома заболевания, поддержание пациента до полного выздоровления. Основы консервативного лечения:

1. После исследования и постановки диагноза пациента изолируют в стационар, прекращают контакты с родственниками, членами семьи.
2. Поддержка работы всех внутренних органов и систем, назначение щадящей диеты.
3. Назначение антибактериальных препаратов внутривенно и перорально – Пенициллин, Ципрофлоксацин, Эритромицин, Тетрациклин, Стрептомицин.
4. Инфузионная терапия предполагает назначение коллоидных и кристаллоидных растворов – введение раствора внутривенно, внутривенно капельно.
5. Введение внутримышечно противосибиреязвенного иммуноглобулина с выраженным антитоксическим эффектом.
6. Включение в терапевтическое лечение препаратов крови, раствора глюкозы, назначение гормонов при поражении головного мозга.

Исключается воздействие на карбункул хирургического вмешательства, поскольку это может привести к скоротечному распространению инфекции на другие органы. Основные препараты, используемые для лечения сибирской язвы, приведены в таблице.

Препараты при лечении опасной болезни

Основная цель терапии – сократить действие токсина сибиреязвенной палочки и подавить рост и развитие возбудителя. Поэтому в каждом случае перечень лекарственных препаратов будет индивидуальным, как дозировка и продолжительность лечения.

Осложнения

Bacillus anthracis представляет высокую опасность для здоровья людей, поскольку заболевание может вызвать серьезные осложнения. Помимо некроза тканей внутри первичной пораженной области на коже, при несвоевременном лечении или развитии септических и воспалительных процессов, могут наступить последствия, опасные для состояния пациента или несовместимые с жизнью. К ним относятся:

1. Инфекционно-токсический шок – отравление организма.
2. Менингит – воспаление оболочек головного, спинного мозга.
3. Пневмония и отек легких с признаками учащенного дыхания.
4. Менингоэнцефалит – воспаление в оболочке головного мозга.
5. Перитонит – воспалительные процессы в брюшной полости.
6. Асфиксия – удушье в результате кислородного голодания.

Сепсис приводит к заражению внутренних органов и систем в результате проникновения сибиреязвенных бактерий в кровь. Заболевание может вызвать поражение центральной нервной системы, нарушение сердечнососудистой функции.

Вакцина может быть активной и комбинированной

Иммунитет у переболевших

У животных и людей, которые переболели инфекцией и выздоровели, наблюдается стойкий иммунитет против заболевания. Бактерии, которые вызывают сибирскую язву, в живом организме образуют защитную капсулу. У переболевших пациентов вырабатываются антитела, способные разрушать капсулы палочек. Зарегистрированы единичные случаи повторного заражения переболевших людей. Формирование иммунитета происходит за счет выработки протективного антигена и фагоцитарной реакции. Защитный ответ иммунной системы организма не сохраняется на всю жизнь, поэтому исключать повторное заражение нельзя. В частности, высок риск для пациентов, связанных с животноводческой деятельностью, которые после болезни вернулись на прежнее место работы.

Прогноз и профилактика

Прогноз при поражении человека сибиреязвенной палочкой положительный, но даже при своевременно начатом лечении не гарантировано полное выздоровление. Результативность терапии зависит от формы и тяжести заболевания. При поражении кожи летальный исход возможен в 2% случаев, отсутствие лечения приводит к летальности 20%. Легочная и кишечная форма характеризуются высокой смертностью пациентов (более 90%) даже при своевременном и грамотном лечении, в чем и заключается особая опасность заболевания. Септическая форма – неблагоприятный прогноз для больных.

Профилактика сибирской язвы включает в себя проведение ряда мероприятий:

1. Вакцинация населения по группам риска.
2. Строгое соблюдение ветеринарного контроля.
3. Выявление эпидемиологической ситуации.
4. Своевременная госпитализация и лечение пациентов.
5. Реализация дезинфекционных мероприятий в палатах.
6. Вакцинация животных, изоляция зараженных особей.
7. Сжигание трупов животных без вскрытия.
8. Погребение пациентов с летальным исходом без вскрытия.

Профилактические мероприятия направлены на изоляцию больных особей животных, исключение контакта с ними людей. Работников, которые могли получить заражение, проверяют две недели. Обязательно проводят обеззараживание помещений и территорий, где находятся сельскохозяйственные животные. Среди населения организуют разъяснительную работу сотрудники санитарно-эпидемиологических служб.

Вакцинация

Специфической мерой профилактики против возбудителя сибиреязвенной болезни является вакцинация людей. Для этого используют живую или комбинированную вакцину. Живая включает небольшое количество сибиреязвенных спор с низкой вирулентностью. Инфекционный процесс бактериального заражения протекает бессимптомно, после чего у человека вырабатывается стойкий иммунитет против палочки сибирской язвы. Вакцина вводится двукратно.

Комбинированная вакцина содержит живые и инактивированные бактерии (не способные размножаться), вводится однократно. Людям, контактировавшим с больными, вводят противосибиреязвенный иммуноглобулин и антибиотики.

После вакцинации возможны побочные эффекты в виде повышения температуры, головной боли, увеличения лимфоузлов. Противопоказаниями для прививки является онкология, ВИЧ. Не вводят вакцину детям до 14 лет, беременным женщинам.

Бацилла, вызывающая смертельное заболевание

При ослабленном естественном иммунитете бактерии в организме стремительно развиваются, распространяя опасный токсин. Окружающие люди находятся в группе риска в результате высокой вирулентности бацилл. При кожном поражении прогноз благоприятный, но требуется немедленная госпитализация больного, проведение диагностики и назначение эффективной терапии.